DE10054680A1 - Detector array production, comprises forming stack of layers, radiation sensitive layer, and separation layer - Google Patents
Detector array production, comprises forming stack of layers, radiation sensitive layer, and separation layerInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Detektorarrays zur Detektion elektromagnetischer Strah lung, insbesondere zur Detektion von Röntgenstrahlung. Die Erfindung betrifft außerdem ein Detektorarray zur Detektion von Röntgenstrahlung.The invention relates to a method of manufacture of a detector array for the detection of electromagnetic radiation treatment, especially for the detection of X-rays. The The invention also relates to a detector array for detection of x-rays.
Für Computertomographengeräte oder für andere Geräte, in de nen mittels Detektoren Röntgenstrahlung oder andere energie reiche Strahlung detektiert werden muss, werden Leucht- oder Szintillatorstoffe verwendet, welche die Röntgenstrahlung o der energiereiche Strahlung in andere elektromagnetische Strahlung transferieren, deren Spektralbereich dem menschli chen Auge oder einem photoelektrischen Empfänger zugänglich ist. Ein solches Szintillatormaterial, eine sogenannte UFC- Keramik (Ultra-Fast-Ceramic), ist beispielsweise in US 5,296,163 beschrieben.For computed tomography devices or for other devices, in de X-rays or other energy using detectors rich radiation must be detected, be luminous or Scintillator substances used, which the X-rays o the high energy radiation into other electromagnetic Transfer radiation whose spectral range is human Chen eye or a photoelectric receiver accessible is. Such a scintillator material, a so-called UFC Ceramic (ultra-fast ceramic) is, for example, in US 5,296,163 described.
Zum Erzielen einer Ortsauflösung des Röntgensignals werden Detektoren benötigt, die in mindestens einer Richtung struk turiert sind.To achieve a spatial resolution of the X-ray signal Detectors needed that struk in at least one direction are turiert.
Zur schnelleren Bildverarbeitung und aus Gründen der besseren Ausnutzung des von einer Röntgenquelle abgestrahlten Strah lenbündels ist es auch bekannt, einen Röntgendetektor derart auszubilden, dass er entlang zweier senkrecht aufeinander stehender Achsen strukturiert ist, so dass ein zweidimensio nales Detektorarray gebildet ist. Solche zweidimensionalen Arrays sind beispielsweise in US 5,440,129 und EP 0 819 406 A1 offenbart.For faster image processing and for reasons of better Utilization of the beam emitted by an X-ray source lenbündels it is also known, such an X-ray detector train that he is along two perpendicular to each other standing axes is structured so that a two-dimensional nales detector array is formed. Such two-dimensional Arrays are for example in US 5,440,129 and EP 0 819 406 A1 disclosed.
Die Herstellung von ein- oder mehrdimensionalen Detektorar rays mit Leucht- oder Szintillationsstoff ist aufwendig und verursacht, insbesondere bei hohen Stückzahlen, einen hohen Fertigungsaufwand.The production of one- or multi-dimensional detector rays with fluorescent or scintillation material is complex and causes a high, especially with large quantities Production expense.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungs verfahren für Detektorarrays zur Detektion elektromagneti scher Strahlung anzugeben, mit dem solche Detektorarrays in mittleren bis hohen Stückzahlen mit geringem Aufwand her stellbar sind. Es soll auch ein einfach herstellbares Detek torarray angegeben werden.The invention has for its object a manufacturing method for detector arrays for the detection of electromagnetic fields sher radiation with which such detector arrays in medium to high quantities with little effort are adjustable. It is also said to be an easy to manufacture detector Torarray can be specified.
Die erstgenannte Aufgabe wird bezogen auf das Verfahren der
eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst,
dass
The first-mentioned object is achieved in relation to the method of the type mentioned according to the invention in that
- a) ein Stapel gebildet wird aus einer Folge von in einer Sta pelrichtung übereinander angeordneten und miteinander ver bundenen Schichten, wobei eine Schichtgruppe, umfassend zumindest eine Sensorschicht mit einem für die Strahlung empfindlichen Material und eine Trennschicht, wiederholt erzeugt wird,a) a stack is formed from a sequence of in a sta direction stacked one above the other and ver bound layers, wherein a layer group comprising at least one sensor layer with one for the radiation sensitive material and a separation layer, repeated is produced,
- b) dass der Stapel derart in Scheiben zerlegt wird, dass eine Zeilenfolge einer Scheibe die Schichtfolge des Stapels wiedergibt, undb) that the stack is sliced in such a way that a Row order of a disc is the layer sequence of the stack reproduces, and
- c) dass die Scheibe an wenigstens einer ihrer Flachseiten op tisch oder elektrisch kontaktiert wird.c) that the pane is op. on at least one of its flat sides is contacted table or electrically.
Durch die Stapelbildung und das anschließende Zerlegen in Scheiben ist es in einfacher Weise möglich, eine zur Ortsauf lösung geeignete Strukturierung zu erzeugen. Die einzelnen Zeilen der Scheibe sind als zeilenartige Sensorelemente eines ein- oder mehrdimensionalen Detektorarrays verwendbar. Dazu müssen in vorteilhafter Weise die einzelnen Detektorzeilen bzw. Detektorpixel nicht einzeln verarbeitet werden, da sie - resultierend aus dem Miteinanderverbinden der einzelnen Sta pelschichten - bereits einen festen Verbund aus Sensorschicht und Trennschicht bilden. Dadurch ist eine besonders schnelle Herstellung und Weiterverarbeitung möglich. Falls beispiels weise ein zur Kontaktierung der Scheibe vorgesehenes Array mit photoelektrischen Empfängern, insbesondere ein Photodio denarray, in seiner Struktur an die Zeilenfolge oder an das Pixelmuster der aus dem Stapel hervorgegangenen Scheiben an gepasst ist, ist es mit nur einem einzigen Arbeitsschritt möglich, alle Detektorzeilen bzw. Detektorpixel mit dem ent sprechenden, ihnen zugeordneten Empfänger oder der ihnen zu geordneten Photodiode zu verbinden oder zu kontaktieren.By stacking and then disassembling Slices it is possible in a simple way, one for the village to create a suitable structuring solution. The single ones Rows of the disc are one as row-like sensor elements one- or multi-dimensional detector arrays can be used. To must advantageously the individual detector lines or detector pixels are not processed individually because they - resulting from the connection of the individual sta pel layers - already a solid combination of sensor layers and form separating layer. This makes it particularly quick Manufacturing and further processing possible. If for example as an array provided for contacting the disc with photoelectric receivers, especially a photodio denarray, in its structure to the line sequence or to the Pixel pattern of the slices emerging from the stack is fit, it is with just a single step possible, all detector lines or detector pixels with the ent speaking, assigned to them or to them to connect or contact ordered photodiode.
Beim Aufbau des Stapels werden benachbarte Schichten insbe sondere miteinander verklebt.When building the stack, neighboring layers become particularly hard special glued together.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird an einer der Flachseiten der Scheibe, insbesondere vor dem Kontaktieren, eine Abdeckschicht angebracht, so dass diese Flachseite iso liert ist. Bei entsprechend dicker oder stabiler Ausgestal tung der Abdeckschicht ist damit auch noch eine Erhöhung der Stabilität der erzeugten Scheibe erreichbar. Beispielsweise wird die Abdeckschicht durch Aufgießen eines Kunstharzes er zeugt, so dass ein besonders stabiler Verbund aus Abdeck schicht und Scheibe entsteht.According to a preferred embodiment, one of the Flat sides of the disc, especially before contacting, a cover layer attached so that this flat side iso is. With a correspondingly thick or stable shape device of the cover layer is thus also an increase in Stability of the generated disc achievable. For example the covering layer is made by pouring a synthetic resin on it testifies so that a particularly stable composite of cover layer and disc is created.
Nach einer anderen bevorzugten Ausgestaltung werden die aus den Sensorschichten gebildeten Zeilen der Scheibe, insbeson dere vor dem Kontaktieren und/oder nach dem Befestigen auf der Abdeckschicht, in einzelne Sensorelemente unterteilt. Je des Sensorelement oder Sensorpixel weist somit eine bestimmte Menge des für die Strahlung empfindlichen Materials auf. Da durch ist es in einfacher Weise möglich, mittlere oder große Stückzahlen zweidimensionaler Detektorarrays herzustellen.According to another preferred embodiment, the rows of the disk formed by the sensor layers, in particular before contacting and / or after fastening the cover layer, divided into individual sensor elements. ever of the sensor element or sensor pixel thus has a specific one Amount of material sensitive to radiation. because through it is easily possible to medium or large To produce quantities of two-dimensional detector arrays.
Vorzugsweise werden - zur Unterteilung der Zeilen in Sensor elemente - von der der Abdeckschicht abgewandten Seite ausge hend Trennräume eingebracht, die bis zur Abdeckschicht rei chen. Auf diese Weise ist es, beispielsweise durch Sägen, Fräsen oder Ultraschallerodieren, vorteilig und in einfacher Weise möglich, die einzelnen Sensorelemente oder Sensorpixel vollständig voneinander zu isolieren. Preferably - to divide the lines into sensors elements - from the side facing away from the cover layer separating spaces that extend to the cover layer chen. In this way, for example by sawing, Milling or ultrasonic eroding, advantageous and in simple Way possible, the individual sensor elements or sensor pixels completely isolate from each other.
Nach einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung wird als für Strahlung empfindliches Material ein Leucht- oder Szin tillationsstoff verwendet, der insbesondere für Röntgenstrah lung empfindlich ist. Bei dem Szintillationsstoff kann es sich beispielsweise um eine der eingangs genannten UFC-Kera miken, z. B. Gadoliniumoxidsulfidkeramik, handeln.According to a very particularly preferred embodiment, as a light or scin for radiation sensitive material Tillant used, especially for X-rays lung is sensitive. The scintillation fabric can for example, one of the UFC Kera mentioned at the beginning miken, e.g. B. gadolinium sulfide ceramic act.
Außerdem bevorzugt wird für die Trennschicht ein Reflektorma terial verwendet, das die vom Leucht- oder Szintillations stoff emittierte Strahlung reflektiert. Ein solches, vorzugs weise diffus reflektierendes, Reflektormaterial ist bei spielsweise ein mit Titanoxid gefülltes Epoxidharz, welches von weißer Farbe ist. Dadurch, dass der Stapel unter Verwen dung eines solchen Reflektormaterials aufgebaut wird, ist beim nachfolgenden Zerlegen des Stapels in Scheiben quasi au tomatisch gewährleistet, dass die entstandenen Scheiben mit ihren Detektorzeilen in einer Raumrichtung nicht nur struktu riert sondern in dieser Raumrichtung auch voneinander optisch isoliert sind. Für ein eindimensionales Array ist dies be reits ausreichend.A reflector dimension is also preferred for the separating layer material used, that of the luminous or scintillations reflected radiation emitted. Such, preferred wise diffusely reflective, reflector material is included for example an epoxy resin filled with titanium oxide, which is white in color. By using the stack such a reflector material is built in the subsequent disassembly of the stack into slices quasi au Tomatically ensures that the resulting slices with their detector lines in one spatial direction not only struktu but also optically from each other in this spatial direction are isolated. For a one-dimensional array, this is be enough already.
Zur Erzeugung eines zweidimensionalen Detektorarrays ge schieht die optische Isolation der einzelnen Detektorelemente oder Detektorpixel voneinander in einer zweiten Raumrichtung vorzugsweise dadurch, dass in die beim Unterteilen der Zeilen in Sensorelemente entstandene Trennräume ein Reflektormateri al eingebracht wird, dass die von dem Leuchtstoff oder Szin tillationsstoff emittierte Strahlung reflektiert. Das Reflek tormaterial kann das gleiche sein wie das für die Trenn schicht verwendete.To generate a two-dimensional detector array ge the optical isolation of the individual detector elements or detector pixels from one another in a second spatial direction preferably in that when dividing the lines separating spaces created in sensor elements a reflector material al that the phosphor or Szin Radiation emitted radiation reflects. The reflect Door material can be the same as that for the partition layer used.
Mit dieser Vorgehensweise ist in einfacher Weise und für gro ße Stückzahlen erreichbar, dass die einzelnen Detektorelemen te nach vier Seiten hin voneinander, beziehungsweise zur Um gebung, optisch isoliert sind. Using this procedure is simple and for great Large quantities can be achieved that the individual detector elements te on four sides from each other, or to the um are optically isolated.
Besonders zweckmäßig, weil fertigungstechnisch schnell durch führbar, ist dabei eine Vorgehensweise, bei der das Reflek tormaterial in die Trennräume eingegossen wird.Particularly expedient because of the manufacturing technology feasible is a procedure in which the reflect door material is poured into the partitions.
Vorzugsweise wird auch für die Abdeckschicht ein Reflektorma terial verwendet, dass die von dem Leuchtstoff oder Szintil lationsstoff emittierte Strahlung reflektiert. Damit ist er reicht, dass die Detektorelemente auch zu einer fünften Seite hin optisch isoliert sind. Auch dieses Reflektormaterial kann das gleiche wie das für die Trennschicht verwendete sein.A reflector dimension is also preferred for the cover layer material used that of the phosphor or scintile emitted radiation reflects. With that he is is enough that the detector elements also to a fifth side are optically isolated. This reflector material can also be the same as that used for the separation layer.
Die Scheibe - mit ihren Zeilen oder pixelartigen Sensorele menten - wird zur optischen Kontaktierung vorzugsweise an ih rer Flachseite mit photoelektrischen Empfängern, insbesondere mit Photodioden, versehen. Falls an einer der Flachseiten der Scheibe bereits die Abdeckschicht angebracht ist, werden die Photoempfänger an der gegenüber liegenden Flachseite angeord net.The disc - with its lines or pixel-like sensor elements elements - is used for optical contacting preferably on it Flat side with photoelectric receivers, in particular with photodiodes. If on one of the flat sides of the The cover layer is already attached, the Photo receiver arranged on the opposite flat side net.
Dabei kommt bevorzugt ein Photodiodenarray zum Einsatz, des sen Struktur der Struktur der Scheibe entspricht, so dass ei nem längsausgedehnten (zeilenartigen) Sensorelement oder ei nem Sensorpixel auch ein entsprechender längsausgedehnter photoelektrischer Empfänger bzw. ein Arrayelement des Photo diodenarrays zugeordnet ist. Die optisch aktiven Flächen der photoelektrischen Empfänger oder Photodioden werden dabei mit den noch nicht von Reflektormaterial eingehüllten Seitenflä chen der Sensorelemente zur Deckung gebracht und optional op tisch angekoppelt.A photodiode array is preferably used, the sen structure corresponds to the structure of the disc, so that ei nem longitudinally extended (line-like) sensor element or egg A corresponding longitudinally extended sensor pixel Photoelectric receiver or an array element of the photo is assigned to diode arrays. The optically active surfaces of the Photoelectric receivers or photodiodes are included the side surface not yet covered by reflector material chen of the sensor elements and optionally op table coupled.
Die auf ein Detektorarray bezogene Aufgabe wird gemäß der Er findung gelöst durch ein Detektorarray zur Detektion von Röntgenstrahlung, mit mehreren nach Art einer Matrix angeord neten einzelnen Sensorelementen, die jeweils einen für Rönt genstrahlung empfindlichen Leuchtstoff oder Szintillations stoff enthalten, sowohl seitlich als auch an der Rückseite von einem Reflektormaterial geschlossen eingehaust sind und an der Vorderseite mit jeweils einem fotoelektrischen Empfän ger, insbesondere mit einer Photodiode, in Kontakt stehen.The task related to a detector array is performed according to the Er solved by a detector array for the detection of X-ray radiation, with several arranged in the manner of a matrix Neten individual sensor elements, each one for X-ray Fluorescent or scintillation sensitive to radiation contain fabric, both on the side and on the back are enclosed by a reflector material and each with a photoelectric receiver on the front ger, in particular with a photodiode, in contact.
Ein solches Detektorarray ist nicht nur einfach herstellbar sondern hat auch den Vorteil, dass die einzelnen Sensorele mente wegen der Einhausung vollständig optisch von benachbar ten Sensorelementen getrennt sind, so dass ein Übersprechver halten praktisch nicht zu beobachten ist.Such a detector array is not only easy to manufacture but also has the advantage that the individual sensor elements due to the housing completely optically from neighboring th sensor elements are separated, so that a crosstalk keep practically unobservable.
Ein Ausführungsbeispiel eines Herstellungsverfahrens nach der Erfindung sowie ein erfindungsgemäßes Detektorarray werden nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 5 näher erläutert. Es zeigen:An exemplary embodiment of a manufacturing method according to the invention and a detector array according to the invention are explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 5. Show it:
Fig. 1 einen ersten Verfahrensschritt betreffend die Bildung eines Stapels, Fig. 1 shows a first method step relating to the formation of a stack,
Fig. 2 einen zweiten Verfahrensschritt betreffend das Zerlegen des Stapels in Scheiben, Fig. 2 shows a second method step on the disassembly of the stack in slices,
Fig. 3 einen dritten Verfahrensschritt betreffend das Anbrin gen einer Abdeckschicht auf einer Flachseite einer der Scheiben, Fig. 3 shows a third method step relating to the gene Anbrin a cover layer on one flat side of one of the discs,
Fig. 4 einen vierten Verfahrensschritt betreffend das Einbrin gen einer weiteren Strukturierung in die erzeugte Scheibe, und Fig. 4 shows a fourth method step relating to the introduction of a further structuring into the disc produced, and
Fig. 5 einen fünften Verfahrensschritt betreffend das Herstel len eines optischen Kontakts zwischen der Scheibe und photoelektrischen Empfängern, sowie außerdem eine drei dimensionale Ansicht eines Detektorarrays nach der Er findung. Fig. 5 shows a fifth process step relating to the manufacture of an optical contact between the disk and photoelectric receivers, and also a three-dimensional view of a detector array according to the invention.
Fig. 1 zeigt einen Stapel 1, der gebildet wurde indem mehrere Schichten abwechselnd übereinander angeordnet und jeweils miteinander verklebt wurden. In dem Stapel 1 kommt eine Schichtgruppe, jeweils bestehend aus einer Trennschicht 5 und einer Sensorschicht 9A, 9B, 9C, 9D, 9E, 9F, 9G, 9H, sich pe riodisch wiederholend vor. Fig. 1 shows a stack 1 which has been formed by several layers arranged alternately above one another and are each glued together. In the stack 1 there is a layer group, each consisting of a separating layer 5 and a sensor layer 9 A, 9 B, 9 C, 9 D, 9 E, 9 F, 9 G, 9 H, which is repeated periodically.
Zu unterst und zu oberst ist der Stapel 1 mit einer Deck schicht 7 versehen worden. Die Trennschichten 5 und die Deck schichten 7 bestehen aus einem Reflektormaterial R, das mit Titanoxid gefülltes Epoxidharz ist. Die Sensorschichten 9A, 9B, 9C, 9D, 9E, 9F, 9G, 9H bestehen aus für Röntgenstrahlung empfindlichem Material M, beispielsweise aus einer sogenann ten Ultra-Fast-Ceramic, z. B. aus Gadoliniumoxidsulfidkeramik oder aus einer in US 5,296,163, Spalte 6, Zeile 49 bis Spalte 8, Zeile 32, beschriebenen Szintillatorkeramik.At the bottom and at the top, the stack 1 has been provided with a cover layer 7 . The separating layers 5 and the cover layers 7 consist of a reflector material R, which is epoxy resin filled with titanium oxide. The sensor layers 9 A, 9 B, 9 C, 9 D, 9 E, 9 F, 9 G, 9 H are made of material M sensitive to X-rays, for example from a so-called Ultra-Fast-Ceramic, e.g. B. from gadolinium sulfide ceramic or from a scintillator ceramic described in US Pat. No. 5,296,163, column 6 , line 49 to column 8 , line 32 .
Das Reflektormaterial R ist insbesondere für Röntgenstrahlung oder andere energiereiche elektromagnetische Strahlung durch lässig.The reflector material R is especially for X-rays or other high-energy electromagnetic radiation permeable.
Die Stapelbildung stellt einen ersten Strukturierungsschritt dar.The stack formation represents a first structuring step represents.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden zweidimensionale Detektorarrays für einen Computertomographen derart aus dem Stapel 1 erzeugt, dass die Breite b des Stapels 1 in etwa der Ausdehnung des Detektorarrays in der sogenannten ϕ-Richtung des Computertomographen wiedergibt. Entsprechend wird die Hö he h des Stapels 1 derart gewählt, wie die Ausdehnung des zu erzeugenden Detektorarrays in der sogenannten z-Richtung des Computertomographen gewünscht ist. Entsprechend dieser Bedeu tung der Kantenlängen des Stapels 1 sind die insgesamt acht Sensorschichten 9A, 9B, 9C, 9D, 9E, 9F, 9G, 9H von unter schiedlicher Höhe h1, h2.In the illustrated embodiment, two-dimensional detector array for a computed tomography apparatus are so generated from the stack 1 in that the width b represents the stack 1 in about the expansion of the detector array in the so-called φ-direction of the computer tomograph. Correspondingly, the height h of the stack 1 is selected in such a way as to extend the detector array to be generated in the so-called z-direction of the computer tomograph. Corresponding to this meaning of the edge lengths of the stack 1 , the total of eight sensor layers 9 A, 9 B, 9 C, 9 D, 9 E, 9 F, 9 G, 9 H are of different heights h 1 , h 2 .
Bei einem anderen - nicht explizit dargestellten Ausführungs beispiel - könnte die Bedeutung der Kantenlängen b, h des Stapels 1 auch vertauscht sein, so dass die Höhe h des Sta pels 1 zur ϕ-Richtung und die Breite b zur z-Richtung korres pondieren würde.In another - not explicitly shown execution example - could be the importance of edge lengths b, the stack 1 h also be interchanged, so that the height h of the Sta pels 1 for the φ-direction and the width b to the z-direction korres pondieren would.
In dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Länge 1 des Sta pels 1 keine Bedeutung für die Dimension des zu erzeugenden Detektorarrays. Vielmehr ist durch die Länge 1 lediglich festgelegt, wie viele Scheiben (Slabs) 13A, 13B, . . . bei dem in Fig. 2 dargestellten zweiten Verfahrensschritt durch Zersä gen des Stapels 1 erzeugbar sind. Wie Fig. 2 zeigt, wird der Stapel 1 entlang von parallel zur Stapelrichtung 3 orientier ten Schnittebenen 11 zersägt, nachdem der Kleber ausgehärtet ist. Dabei entstehen die Scheiben 13A mit Zeilen 14A, 14B, 14C, 14D, 14E, 14F, 14G, 14H. Jede Zeile 14A, 14B, . . . be steht aus dem für Strahlung empfindlichen Material M und ist zu benachbarten Zeilen durch Reflektormaterial R getrennt. Die Dicke d der Scheiben 13A, 13B, . . . entspricht bereits der Dicke des zu erstellenden Detektorarrays, wie es nach Fertig stellung auf ein Diodenarray aufgebracht wird. Typische Werte für die Dicke d sind 1,4 mm und für die Höhen h1 und h2 der Sensorschichten 9A, 9B, 9C, . . . 2 mm bis 4 mm bzw. 1 mm.In the illustrated embodiment, the length 1 of the stack 1 has no significance for the dimension of the detector array to be generated. Rather, the length 1 only defines how many slabs 13 A, 13 B,. , , in the second method step shown in Fig. 2 by Zersä conditions of the stack 1 can be generated. As shown in FIG. 2, the stack 1 is sawn along cutting planes 11 oriented parallel to the stacking direction 3 after the adhesive has hardened. This creates the disks 13 A with rows 14 A, 14 B, 14 C, 14 D, 14 E, 14 F, 14 G, 14 H. Each row 14 A, 14 B,. , , be made of the radiation-sensitive material M and is separated from neighboring lines by reflector material R. The thickness d of the disks 13 A, 13 B,. , , already corresponds to the thickness of the detector array to be created, as it is applied to a diode array after completion. Typical values for the thickness d are 1.4 mm and for the heights h 1 and h 2 of the sensor layers 9A, 9B, 9C,. , , 2 mm to 4 mm or 1 mm.
Jede der Scheiben 13A, 13B, . . . kann bereits als eindimensio nales Detektorarray 16 aufgefasst werden, dessen Arrayelemen te die Zeilen 9A, 9B, . . . sind.Each of the disks 13 A, 13 B,. , , can already be understood as a one-dimensional detector array 16 , the array elements of which are lines 9 A, 9 B,. , , are.
Insbesondere zur Herstellung eines zweidimensionalen Detek torarrays wird anschließend wie in Fig. 3 dargestellt eine der Flachseiten der Seite 13A mit einer Abdeckschicht 15 verse hen, die ebenfalls das Reflektormaterial R enthält. Das Auf bringen der Abdeckschicht 15 geschieht beispielsweise durch Aufgießen von Kunstharz, dem ein weißer Füllstoff beigemischt ist, durch Aufkleben einer reflektierenden Folie oder durch Anbringen von weißem keramischen Material. Bei Aufgießen von Kunstharz wird die Scheibe 13A zusätzlich stabilisiert.In particular for the production of a two-dimensional detector array, one of the flat sides of the side 13A is then provided with a cover layer 15, as is shown in FIG. 3, which also contains the reflector material R. The cover layer 15 is brought up, for example, by pouring on synthetic resin to which a white filler has been added, by gluing on a reflective film or by attaching white ceramic material. The disc 13 A is additionally stabilized when pouring synthetic resin.
Anschließend werden die aus den Sensorschichten 9A, 9B, . . . gebildeten Zeilen 14A, 14B, . . . der Scheibe 13A in ϕ-Richtung strukturiert, indem Trennräume oder Trennkanäle 21 senkrecht zu den Zeilen 14A, 14B, . . . verlaufend, also parallel zur Stapelrichtung 3, eingebracht werden (Fig. 4). Dies ge schieht durch Sägen, Fräsen, Ultraschallerodieren oder ein anderes Bearbeitungsverfahren. Die Trennkanäle oder Trennräume 21 werden ausgehend von der der Abdeckschicht 15 abgewand ten Seite der Scheibe 13A ausgehend bis in die Abdeckschicht 15 hinein angebracht, so dass im Bereich der Trennkanäle 21 kein für Strahlung empfindliches Material M stehen bleibt. Dieser zweite Strukturierungsschritt dient der Schaffung ei nes zweidimensionalen Detektorarrays 25 mit Sensorelementen A1, A2, . . ., A6, B1, B2, . . ., H6. Die einzelnen Sensorelemente oder Sensorpixel A1, A2, . . ., A6, B1, B2, . . ., H6 haben in etwa eine Abmessung von 1 mm × 1 mm, bis hin zu circa 1 mm × 2 mm oder 1 mm × 4 mm.Then the sensor layers 9 A, 9 B,. , , formed lines 14 A, 14 B,. , , the disc 13 A in the ϕ direction structured by separating spaces or channels 21 perpendicular to the rows 14 A, 14 B,. , , running, that is parallel to the stacking direction 3 , introduced ( Fig. 4). This is done by sawing, milling, ultrasonic eroding or another machining process. The separating channels or separating spaces 21 are mounted starting from the side of the pane 13 A facing away from the covering layer 15 and extending into the covering layer 15 , so that no material M sensitive to radiation remains in the region of the separating channels 21 . This second structuring step serves to create a two-dimensional detector array 25 with sensor elements A1, A2,. , ., A6, B1, B2,. , ., H6. The individual sensor elements or sensor pixels A1, A2,. , ., A6, B1, B2,. , ., H6 have a dimension of approximately 1 mm × 1 mm, up to approximately 1 mm × 2 mm or 1 mm × 4 mm.
In die geschaffenen Trennkanäle oder Trennräume 21 wird Re flektormaterial R eingegossen, bis die Trennkanäle aufgefüllt sind. Dadurch werden die einzelnen Sensorelemente A1, A2, . . ., A6, B1, B2, . . ., H6 vollständig optisch voneinander isoliert. Für diesen Schritt kann das Werkstück in eine (nicht gezeig te) Gießvorrichtung eingebracht sein.In the created separation channels or separation spaces 21 , Re reflector material R is poured until the separation channels are filled. As a result, the individual sensor elements A1, A2,. , ., A6, B1, B2,. , ., H6 completely optically isolated from each other. For this step, the workpiece can be placed in a casting device (not shown).
Je ein Trennschnitt 23 wird im äußerst linksseitigen und im äußerst rechtsseitigen Trennkanal ausgeführt, nach dessen Be füllen mit Reflektormaterial R und nach dem Aushärten des in die Trennkanäle eingegossenen Reflektormaterials R. Die Trennschnitte 23 führen auch zu einer vollständigen Durch trennung der Abdeckschicht 15. Die Schnittbreite ist kleiner als die Breite der Trennkanäle. Das bewirkt, dass nicht alles Reflektormaterial R beim Zertrennen abgetragen wird, so dass die angrenzenden Detektorelemente A1, B1, C1, D1, E1, F1, G1, H1 bzw. A6, B6, C6, D6, E6, F6, G6, H6 nicht nur zur Array mitte hin sondern auch zur Umgebung hin optisch isoliert sind oder bleiben.A separating cut 23 is carried out in the extreme left-hand and in the extreme right-hand separation channel, after filling it with reflector material R and after curing the reflector material R poured into the separation channels. The separating cuts 23 also lead to a complete separation of the cover layer 15 . The cutting width is smaller than the width of the separation channels. This means that not all reflector material R is removed during cutting, so that the adjacent detector elements A1, B1, C1, D1, E1, F1, G1, H1 or A6, B6, C6, D6, E6, F6, G6, H6 are or remain optically isolated not only from the center of the array but also from the surroundings.
Mit dem Ausführen der Trennschnitte 23 vermindert sich die Breite b, resultierend aus der Stapelbreite, auf die Array breite a, welche in ϕ-Richtung gewünscht ist.When the separating cuts 23 are made, the width b, resulting from the stack width, is reduced to the array width a, which is desired in the ϕ direction.
Aus dem in Fig. 4 dargestellten Bauteil entsteht schließlich wie in Fig. 5 gezeigt ein zweidimensionales Detektorarray 25, indem ein Photodiodenarray 27 auf die der Abdeckschicht 15 abgewandten Flachseite der Scheibe 13A aufgelegt wird. Diese, der Abdeckschicht 15 abgewandten Flachseite der Scheibe 13A ist die einzige von den sechs möglichen Raumseiten nach denen hin die einzelnen Sensorelemente A1, A2, . . ., A6, B1, B2, . . ., H6 nach Durchführung der bisherigen Verfahrensschritte noch nicht optisch abgeschirmt sind. An dieser Seite wird jeweils eine Photodiode aus dem Photodiodenarray 27 jeweils einem der Sensorelemente A1, A2, . . ., A6, B1, B2, . . ., H6 zugeordnet, so dass das zweidimensionale Detektorarray 25 mit einzelnen De tektorelementen, jeweils umfassend ein Sensorelement A1, A2, . . ., A6, B1, B2, . . ., H6 und ein Photodiodenarray-Element 29, gebildet ist.Finally, as shown in FIG. 5, a two-dimensional detector array 25 is produced from the component shown in FIG. 4, in that a photodiode array 27 is placed on the flat side of the pane 13 A facing away from the cover layer 15 . This flat side of the pane 13 A facing away from the covering layer 15 is the only one of the six possible room sides towards which the individual sensor elements A1, A2,. , ., A6, B1, B2,. , ., H6 are not yet optically shielded after the previous process steps have been carried out. A photodiode from the photodiode array 27 is in each case one of the sensor elements A1, A2,. , ., A6, B1, B2,. , ., H6, so that the two-dimensional detector array 25 with individual detector elements, each comprising a sensor element A1, A2,. , ., A6, B1, B2,. , ., H6 and a photodiode array element 29 , is formed.
Claims (12)
- a) wobei ein Stapel (1) gebildet wird aus einer Folge von in einer Stapelrichtung (3) übereinander angeordneten und mit einander verbundenen Schichten, wobei eine Schichtgruppe, um fassend zumindest eine Sensorschicht (9A, 9B, . . ., 9H) mit ei nem für die Strahlung empfindlichen Material (M) und eine Trennschicht (5), wiederholt erzeugt wird,
- b) wobei der Stapel (1) derart in Scheiben (13A, 13B, . . .) zerlegt wird, dass eine Zeilenfolge einer Scheibe (13A, 13B, . . .) die Schichtfolge des Stapels (1) wiedergibt, und
- c) wobei die Scheibe (13A, 13B, . . .) an wenigstens einer ih rer Flachseiten optisch oder elektrisch kontaktiert wird.
- a) wherein a stack ( 1 ) is formed from a sequence of layers arranged one above the other and connected to one another in a stacking direction ( 3 ), a layer group comprising at least one sensor layer ( 9 A, 9 B,..., 9 H ) is repeatedly produced with a radiation-sensitive material (M) and a separating layer ( 5 ),
- b) the stack ( 1 ) being broken down into slices ( 13 A, 13 B,...) in such a way that a line sequence of a slice ( 13 A, 13 B,...) represents the layer sequence of the stack ( 1 ), and
- c) wherein the disc ( 13 A, 13 B,...) is optically or electrically contacted on at least one of its flat sides.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012213457A1 (en) | 2012-07-31 | 2014-02-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Recycling waste comprising rare earth elements, produced during manufacturing of detector modules, comprises treating waste by heating to first temperature, and recovering rare earth elements from residues obtained during heating of waste |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4789372B2 (en) * | 2001-08-27 | 2011-10-12 | キヤノン株式会社 | Radiation detection apparatus, system, and scintillator panel provided in them |
| US20030236388A1 (en) * | 2002-06-12 | 2003-12-25 | General Electric Company | Epoxy polymer precursors and epoxy polymers resistant to damage by high-energy radiation |
| US6933504B2 (en) * | 2003-03-12 | 2005-08-23 | General Electric Company | CT detector having a segmented optical coupler and method of manufacturing same |
| JP2006145431A (en) * | 2004-11-22 | 2006-06-08 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Radiation detector, radiation imaging apparatus, radiation CT apparatus, and radiation detector manufacturing method |
| DE102004059434A1 (en) * | 2004-12-09 | 2006-06-14 | Siemens Ag | radiation detector |
| DE102005049228B4 (en) * | 2005-10-14 | 2014-03-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Detector with an array of photodiodes |
| US7208742B1 (en) * | 2005-12-15 | 2007-04-24 | General Electric Company | X-ray detector with radiation hard photodiode design |
| US8385499B2 (en) * | 2009-12-28 | 2013-02-26 | General Electric Company | 2D reflector and collimator structure and method of manufacturing thereof |
| US8395312B2 (en) * | 2010-04-19 | 2013-03-12 | Bridgelux, Inc. | Phosphor converted light source having an additional LED to provide long wavelength light |
| CN103003717B (en) * | 2011-04-25 | 2015-09-30 | 日立金属株式会社 | Method of manufacturing scintillator array |
| JP5947499B2 (en) * | 2011-07-26 | 2016-07-06 | キヤノン株式会社 | Radiation detector |
| US8761333B2 (en) * | 2011-08-12 | 2014-06-24 | General Electric Company | Low resolution scintillating array for CT imaging and method of implementing same |
| CN104115233B (en) * | 2012-03-30 | 2016-09-21 | 日立金属株式会社 | The manufacture method of the double array of flasher |
| JP6052595B2 (en) * | 2012-10-24 | 2016-12-27 | 日立金属株式会社 | Manufacturing method of scintillator array |
| JP6226579B2 (en) | 2013-06-13 | 2017-11-08 | 東芝電子管デバイス株式会社 | Radiation detector and manufacturing method thereof |
| JP6358496B2 (en) * | 2014-03-28 | 2018-07-18 | 日立金属株式会社 | Manufacturing method of scintillator array |
| CN112818584B (en) * | 2021-04-20 | 2021-07-13 | 北京智芯仿真科技有限公司 | Space electromagnetic radiation computing system and method for integrated circuit |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19643644C1 (en) * | 1996-10-22 | 1998-04-09 | Siemens Ag | Radiation detector array production method for high energy radiation esp. for X-ray image system |
| DE19842947A1 (en) * | 1998-09-18 | 2000-03-30 | Siemens Ag | Radiation detector production method for computer tomograph |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4533489A (en) * | 1983-12-07 | 1985-08-06 | Harshaw/Filtrol Partnership | Formable light reflective compositions |
| US4982095A (en) * | 1987-09-04 | 1991-01-01 | Hitachi, Ltd. | Multi-element type radiation detector |
| DE4224931C2 (en) * | 1992-07-28 | 1995-11-23 | Siemens Ag | Process for producing a scintillator ceramic and its use |
| DE4334594C1 (en) * | 1993-10-11 | 1994-09-29 | Siemens Ag | Detector for high-energy radiation |
| US5867554A (en) * | 1996-06-20 | 1999-02-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Spiral scan computed tomography apparatus having a modular surface detector for radiation |
| US6245184B1 (en) * | 1997-11-26 | 2001-06-12 | General Electric Company | Method of fabricating scintillators for computed tomograph system |
-
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2001
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- 2001-11-05 US US09/985,564 patent/US6838674B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19643644C1 (en) * | 1996-10-22 | 1998-04-09 | Siemens Ag | Radiation detector array production method for high energy radiation esp. for X-ray image system |
| DE19842947A1 (en) * | 1998-09-18 | 2000-03-30 | Siemens Ag | Radiation detector production method for computer tomograph |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012213457A1 (en) | 2012-07-31 | 2014-02-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Recycling waste comprising rare earth elements, produced during manufacturing of detector modules, comprises treating waste by heating to first temperature, and recovering rare earth elements from residues obtained during heating of waste |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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